Разбор полётов: Что нового в macOS High Sierra

Всем привет. Вам не показалось, что после WWDC 2017 осталось мягкое послевкусие, которое указывало на то, что в новой macOS изменилось только название? Я вот так ничего и не понял, какие кардинальные изменения, что нового? Давайте разбираться.

Что за APFS?

В нынешнем поколении «маков» файловая система HFS+ обосновалась и покрылась паутиной. Представьте себе, все Macbook работают очень быстро и стабильно на файловой системе, которой уже идёт 3-й десяток лет. Пора бы и обновить старушку. Вот и обновили, теперь новая файловая система называется APFS? Что это значит для обычного пользователя, только более трудными словами?

Перед тем, как устанавливать новую macOS на всякий случай сохраните самые ценные данные в облаке или сменном носителе. Нет, конечно, мы привыкли, что обновления у Apple проходят идеально и безболезненно, но всё-таки три десятка лет старой файловой системе, кто знает, как все преобразуется и как отреагирует ваш накопитель при переходе на новую файловую систему?

Обновление будет происходить дольше обычного, процесс ведь не простой.

Какие преимущества у APFS? Одно из них демонстрировали во время WWDC, это возможность копирования файлов без необходимости фактического и физического хранения двух копий на диске. Такой подход значительно ускоряет процесс копирования файлов. Прям очень ускоряет.

Что кроме ускорения обмена данных даёт APFS? Внедрение новых технологий. Fusion Drive – хороший пример. Fusion Drive был анонсирован в 2012 году, чтобы решить актуальную на тот момент проблему: SSD были быстрыми, но маленькими и дорогими, а жёсткие диски были большими и дешёвыми, но очень медленными. Сочетание двух дисков в Fusion Drive давало возможность получить лучшее из обоих миров, это была очень здравая мысль, которая работает на настольных компьютерах до сих пор, несмотря на увеличенную пропускную способность и меньшую стоимость SSD в 2017 году.

Но есть другая проблема, старая файловая система HFS + не знает, что такое Fusion Drive. Она не может отличить SSD от жесткого диска и даже не знает, что Fusion Drives на самом деле представляют собой два диска, представленные операционной системе как один том. Apple использует базовую технологию Core Storage, которая объединяет диски и представляет их ОС и файловой системе как один диск, а Core Storage отвечает за шунтирование данных с вашего SSD в зависимости от того, какие приложения и файлы вы получаете.

Естественно, Core Storage имеет свои ограничения. Это не файловая система, и она ничего не знает о файлах. Все записи Core Storage являются блоками, а блок, содержащий основные системные файлы, выглядит так же, как блок, содержащий, приложение или электронную таблицу. Fusion Drive отслеживает, как часто осуществляется доступ к блокам, и он перемещает часто используемые блоки на SSD, сохраняя редко используемые блоки на медленном жёстком диске.

Вот тут-то APFS приходит на помощь и позволяет избежать каламбура. Подобно HFS +, он знает файлы и способен различать их, но, как и Core Storage, он также обрабатывает объединение дисков и перемещение данных в фоновом режиме. Это сделает Fusion Drives намного умнее в High Sierra, чем сейчас.

APFS может отличить разные типы файлов. Если вы часто получаете доступ к чему-то, что занимает много места, но на самом деле не приносит дополнительной пользы и прироста в скорости при переносе на более быстрый носитель — например, видеофайла — APFS может решить не переносить этот файл на ваш SSD, освобождая больше места для других нужных файлов. Таким образом, уменьшается износ привода и количество циклов перезаписи файлов. APFS умеет хранить метаданные файлов на SSD, сохраняя файлы непосредственно на жёстком диске, ускоряя поиск Spotlight.

Про милую Time Machine тоже не забыли. При поддержке APFS для моментальных образов Time Machine больше не нужно сохранять несколько полных копий файла на ваш диск — он может просто отслеживать конкретные изменения. Вот пример: если вы редактируете презентацию PowerPoint, изменение отдельного слайда с помощью старой HFS + означает сохранение двух копий файла, в котором записаны ваши новые изменения, а один — на случай, если вы хотите вернуться. Теперь он может просто сохранить исходный файл плюс запись различий между исходным файлом и любыми обновлёнными версиями, выполняя ту же задачу в существенно меньшем пространстве. Как и в случае с улучшениями в Fusion Drive, информация занимает меньше места на SSD, то есть записывается меньше данных на диск, что в конечном итоге увеличит срок службы вашего накопителя, а для такой важной штуки как Time Machine это крайне важно.

Пока это все, что известно про новую файловую систему, но список изменений будет пополняться регулярно по мере тестирования и изучения новой OS.

HEVC and HEIF: что это за новый формат фото и видео?

До выхода iOS 11 и новой macOS в мире мультимедийного контента было два общепринятых стандарта: фото в jpeg, видео с кодеком h.264. Apple решила изменить правила игры, и как бы ни было обидно людям, которые против, Apple это под силу.

HEVC — новый кодек h.265, HEIF — новый формат фотографий. Оба варианта нацелены на оптимизацию и сжатие данных. Я пробовал снимать видео и фото в iOS 11 в таком формате, позже отключал его и снимал в обычном jpeg и h.264. Разницы в качестве не было, но и не было разницы в размерах файла. Видимо в beta-версии ещё не работает нововведение. А вот как должно быть в теории и что это даёт в работе на настольной системе.

HEVC удваивает коэффициент сжатия h.264, позволяя ему обеспечивать аналогичное качество видео примерно в половину размера файла (или более высокое качество и разрешение при одном и том же размере файла). Эти изменения важны для всех, как для крупных компаний, так и для потребителей, поскольку контент в 4K становится более распространённым, а потоковые провайдеры, такие как Netflix и Amazon, смогут предоставлять потоки с более высоким разрешением, не увеличивая в четыре раза свои затраты.

Люди с новыми телефонами и поддержкой 4K смогут, снимать видео высокого разрешения, не съедая всё своё хранилище на телефоне. HEVC также поддерживает видео 8K, закладывая основу для видео с более высоким разрешением в будущем, если возникнет такая необходимость. Тут 4К никак в массы придвинуть не могу, возможно, такой подход даст значительный толчок в популяризации 4К по всему миру.

Все «маки» на High Sierra получат поддержку HEVC, но только последние модели будут поддерживать аппаратное ускорение. Это важно, потому что воспроизведение потоков HEVC, особенно при высоких разрешениях и битрейтах, является очень ресурсоёмкой операцией. Воспроизведение HEVC может поглощать большинство циклов процессора, и особенно на более медленных двуядерных процессорах у ноутбуков, где плавное воспроизведение может быть вообще невозможным. Выделенные блоки кодирования и декодирования HEVC в процессорах и GPU могут более эффективно обрабатывать тяжёлую работу, освобождая ваш процессор и значительно снижая энергопотребление, но новизна HEVC означает, что адаптированного железа не так уж и много на рынке, хотя сам формат был придуман давно.

Все High Sierra Macs получат поддержку HEVC, но только самые последние модели будут поддерживать любое аппаратное ускорение. Это важно, потому что воспроизведение потоков HEVC, особенно при высоких разрешениях и битрейтах, является довольно аппаратно-интенсивной операцией. Воспроизведение HEVC может поглощать большинство процессорных циклов процессора, и особенно на более медленных двуядерных процессорах для ноутбуков, плавное воспроизведение может быть невозможно вообще. Выделенные блоки кодирования и декодирования HEVC в процессорах и графических процессорах могут более эффективно обрабатывать тяжёлую работу, освобождая ваш процессор и значительно снижая энергопотребление, но новизна HEVC означает, что специализированное оборудование пока не особенно распространено.

Apple говорит, что рассчитывает на аппаратные возможности HEVC в вашем процессоре на Mac’е, а не на его GPU, отчасти для экономии энергии, особенно в MacBook Pro с переключаемой графикой. К сожалению, это ограничивает аппаратное ускорение HEVC только для Mac с процессорами Skylake или Kaby Lake, хотя некоторые iMac и MacBook Pro со старыми процессорами имеют графические процессоры, способные поддерживать аппаратное ускорение HEVC.
Вот полный список компьютеров Mac, которые подберут аппаратную ускоренную поддержку HEVC в High Sierra:

27-inch 5K iMac выпущенный с 2015 до 2017
21.5-inch iMac 2017 года
MacBook Pro выпущенный с 2016 по 2017
MacBook выпущенный с 2016 по 2017
Все новые iMac Pro, которые появятся в декабре 2017

Обратите внимание, что в списке нет Mac Pro, MacBook Air или Mac Mini, ни один из них не получил обновление Skylake или Kaby Lake. Кроме того, только Kaby Lake «маки» поддерживают аппаратное ускорение для видео HEVC в 10-бит. Единственными маками, которые соответствуют этому описанию, являются те, которые были показаны на WWDC:

21,5-ти и 27-дюймовый iMac с 2017 года
MacBook Pro с 2017 года
MacBook с 2017 года

HEVC пришёл как формат для видео в будущем, а HEIF фотоформат преобразуется для обычных потребителей. Это потому, что HEIF не только способен уменьшать размер файла, но и повышает качество неподвижных изображений, и размывает границы между фотографиями и видео. Это JPEG и GIF — все в одном. В своём твиттере я уже демонстрировал, как в iOS 11 любая фотография может быть анимирована после съёмки в нескольких вариантах, один из интересных методов обработки — длинная выдержка. По сути, каждая Live Photo в iOS 11 хранит в себе маленький видеофрагмент, а HEIF позволяет сжимать данные так, что при том же размере файла, качество этого видео фрагмента значительно выше, чем в iOS 10.

Metal 2 — что за зверь такой?

Apple топит за собственный графический движок. В этом есть логика, особенно для тех людей, которые с самого начала использует собственные программные разработки Apple. Вот пример, многие люди занимаются монтажом видео в программе Adobe Premier, где вся производительность основана на дискретной видеокарте и поддержке технологии CUDA. Эти люди ненавидят Apple, за то, что та в свою очередь использует видеокарты RADEON, где нет никакой CUDA. Но есть одно, но, у Apple есть собственный софт, который поддерживает Metal, к примеру, Final Cut, который по своей производительности и скорости «рендера» обставляет решения на CUDA, что собственно было доказано не однократно.

При этом как MacOS, так и iOS поддерживают API сторонних разработчиков, таких как OpenGL и OpenCL. Естественно компания видит Metal как способ продвижения графики и графического процессора на своих платформах. Поддержка OpenGL от Apple в MacOS и iOS не изменилась за многие годы, и нет никаких признаков того, что Apple планирует поддерживать Vulkan.

Metal 2 — это технология для разработчиков, поэтому ее улучшения будут представлять интерес для разработчиков. Например, теперь есть счётчик производительности GPU в коллекции инструментов Xcode, и Apple говорит, что отладчик фреймов может быть от 10 до 100 раз быстрее, в зависимости от того, что вы ищете.

Но новое API даст улучшения и для конечных пользователей. Люди с более новыми графическими процессорами должны ожидать улучшения некоторых показателей производительности не только в играх, но в самой macOS; Apple говорит, что весь WindowServer теперь использует Metal, что должно улучшить текучесть и согласованность переходов и анимаций внутри macOS.

Metal 2 также является API-интерфейсом для поддержки VR на macOS, который Apple активно продвигает с новыми iMac и собственной поддержкой внешних корпусов Thunderbolt 3 GPU. Вместе с Metal 2 разработчики смогут различать внешние и внутренние графические процессоры, так как Thunderbolt 3 работает медленнее, чем внутренний интерфейс PCI Express, и, возможно, с некоторыми приложениями их придётся обрабатывать по-разному.

Еще одна ключевая функция для Metal 2 — полная кросс-платформная совместимость между MacOS, iOS и tvOS-играми, а приложения, созданные для одной из платформ, должны иметь доступ ко всем тем же функциям API на всех платформах.

Apple заявляет, что каждое устройство, поддерживающее Metal, должно поддерживать хотя бы некоторые из новых возможностей Metal 2. Подразумевается, что более старые графические процессоры не смогут делать все, что могут сделать новые. Список поддержки Metal включает все, что способно потянуть iOS 11 и tvOS 11, а также следующие компьютеры Mac:

MacBook (2015 и более поздние)
MacBook Air (2012 и более поздние)
MacBook Pro (2012 более поздние)
Mac mini (2012 более поздние)
iMac (2012 более поздние)
Mac Pro (2013)

Это лишь небольшой список того, что даст нам обновление High Sierra, но здесь мы посмотрели на самые важные нововведения. Да их не много, но они фундаментальные. Разницу между использованием Mac, работающим под Sierra, и Mac, который работает на High Sierra, будет нелегко заметить, особенно если мы говорим о дизайне. Но то, что под капотом, всегда важно.

По материалам сайта ArsTechnica и собственным наблюдениям.

Читайте нас в Телеграм-канале Wylsared, а фоточки из жизни проекта выкладываем в наш Instagram Wylsacom_red!